Trên hạt TSP cũng tương tự như trên hạt PM2,5 các PAHs 4 vòng có hệ số
phát thải cao hơn các PAHs 5-6 vòng. Cụ thể hệ số phát thải Flu trung bình 3,16 mg/kg RS, giá trị lớn nhất 7,94 mg/kg RS, giá trị nhỏ nhất 0,3 mg/kg RS; hệ số phát thải Pyr trung bình 2,05 mg/kg RS, giá trị lớn nhất là 4,88 mg/kg RS, giá trị nhỏ nhất là 0,19 mg/kg RS; BaA hệ số phát thải trung bình là 1,21 mg/kg RS, giá trị lớn nhất là 4,48 mg/kg RS, giá trị nhỏ nhất là 0,15 mg/kg RS; Chr có hệ số phát thải trung bình là 0,91 mg/kg RS, giá trị lớn nhất là 1,98 mg/kg RS, giá trị nhỏ nhất là 0,1 mg/kg RS. Các PAHs 5-6 vòng có hệ số phát thải thấp hơn PAHs 4 vòng, thấp nhất là DBA có hệ số phát thải trung bình 0,12 mg/kg RS, giá trị lớn nhất là 0,34 mg/kg RS, giá trị nhỏ nhất là 0. Tiếp theo là BkF với hệ số phát thải 0,15 mg/kg RS. Ngoại trừ Flu và Pyr, các PAHs còn lại có hệ số phát thải thấp nhưng ổn định.
Hệ số phát phát thải của Flu trên PM2,5 và TSP đều cao hơn các PAHs còn
lại, tiếp theo là Pyr, BaA. Trừ BaP thì các PAHs 5-6 vòng đều có hệ số phát thải thấp và ổn định hơn. Điều này cũng được thấy rõ trong các nghiên cứu khác tại Thái Lan và Trung Quốc. Tuy nhiên hệ số phát thải Flu không ổn định giữa các
mẫu đốt có khoảng dao động lớn. Các PAHs có 4 vòng hệ số phát thải trên bụi mịn cao hơn các PAHs 5-6 vòng.
Đốt rơm rạ với điều kiện canh tác, cách thức đốt rơm và khí hậu như tại khu vực Hà Nội đã phát thải 1 lượng lớn PAHs vào môi trường, đặc biệt là các chất Flu, Pyr, BaA và Chr.
So sánh hệ số phát thải PAHs trong khói đốt rơm rạ của các giống lúa
Bảng 4.10. Hệ số phát thải PAHs theo giống lúa
Giống %C EF PAHs mg/kgRS PM2,5 EF PAHs mg/kgRS TSP Khang dân 31,74 17,43 11,74 TBR225 31,67 9,90 8,41 BC15 34,35 7,53 13,29 TH3-3 39,83 0,87 3,87 Hương Cốm 54,82 0,15 - Thên Ưu 8 38,99 9,06 3,01 Bắc Thơm 54,82 14,05 8,96
Nguồn: Số liệu phân tích (2018)
Từ bảng 4.10 có thể thấy các giống lúa khác nhau có hệ số phát thải PAHs khác nhau rõ rệt. Mỗi giống lúa có %C khác nhau, ảnh hưởng đến sự hình thành các PAHs trong quá trình đốt rơm rạ. Ngoài ra hệ số phát thải của các giống lúa còn bị ảnh hưởng của điều kiện đốt, hiệu suất cháy. Giống Khang Dân, Bắc Thơm, TBR225 và BC15 có hệ số phát thải cao hơn các giống còn lại. Giống có hệ số phát thải thấp nhất là Hương Cốm 0,15 mg/kg
RS đối với hạt PM2,5. Giống BC15 có hệ số phát thải PAHs trên hạt TSP cao
hơn so vớ các giống lúa còn lại. Tuy nhiên để khẳng định những giống lúa nào có hệ số phát thải cao hơn hay giống nào có hệ số thấp hơn cần tiến hành thêm các nghiên cứu để hạn chế tối đa sai số do điều kiện thời tiết, hiệu suất cháy và các yếu tố ảnh hưởng khác.
Bảng 4.11. So sánh hệ số phát thải của từng PAHs trên TSP với hệ số phát thải PAHs của các thí nghiệm khác
PAHs EF PAHs mg/kg RS Nghiên cứu này ( Việt Nam) EF PAHs mg/kg RS (Keshtkar và Ashbaugh (California) EF PAHs mg/kg RS ( Limieux và Cộng sự (Hoa Kỳ) Fluoranthene (Flu) 3,16 2,47 0,36 Pyrene (Pyr) 2,05 2,43 0,35
Ben z[a]anthracene (BaA) 1,21 0,68 0,15
Chrysene (Chr) 0,91 0,67 0,17
Benzo [b]fluoranthene (BbF) 0,66 0,51 0,15 Benzo [k]fluoranthene (BkF) 0,15 1,31 0,10
Benzo [a]pyrene (BaP) 0,45 0,67 0,08
Dibenz [a,h]anthracene (DBA) 0,12 0,20 - Indeno [1,2,3- cd]pyrene (IDP) 0,36 0,44 0,06
Nguồn: số liệu phân tích (2018); Keshtkar and Ashbaugh (2007); Limieux (2003)
Hệ số phát thải của từng PAHs trong thí nghiệm của Keshtkar là gần giống với hệ số phát thải của nghiên cứu này, chỉ có BkF và BaA là có sự khác biệt nhiều. Nghiên cứu của tác giả Limieux và cộng sự cho kết quả hệ số phát thải các PAHs thấp hơn nghiên cứu này.Sự khác biệt trên do nhiều yếu tố, từ bố trí thí nghiệm, giống lúa và điều kện thời tiết ảnh hưởng đến sự hình thành các PAHs trên các hạt bụi, và tỷ lệ phân bố giữa hai pha bụi và pha khí. Điểm giống nhau giữa ba nghiên cứu là các PAHs 4 vòng có hệ số phát thải cao hơn các PAHs có 5-6 vòng. Flu vẫn là chất có hệ số phát thải cao nhất trong các nghiên cứu, DBA có hệ số phát thải thấp và ít được phát hiện hơn các chất khác.
Từ hình 4.12 ta có thể thấy rõ sự phân bố các PAHs trên bụi TSP trong các nghiên cứu là giống nhau. Hệ sô phát thải của Flu là lớn nhất, chiếm từ 25%- 35%, tiếp đến là hệ số phát thải của Pyr chiếm từ 25%-30%, hệ số phát thải của DBA là thấp nhất trong các nghiên cứu chỉ chiếm khoảng 1%-3%. Các PAHs 5-6 vòng có hệ số phát thải thấp hơn các PAHs 4 vòng. Tuy nhiên nghiên cứu tại
Hình 4.12. Hệ số phát thải PAHs trong các nghiên cứu tại Việt Nam, California, Hoa Kỳ
Bảng 4.12. So sánh hệ số phát thải PAHs trên PM2,5 với 1 số nghiên cứu khác trên thế giới
PAHs Nghiên cứu này ( Việt EF PAHs mg/kg RS
Nam) EF PAHs mg/kg RS Kim Oanh và cộng sự (Thái Lan) Fluoranthene (Flu) 2,18 - Pyrene (Pyr) 2,07 0,29
Ben z[a]anthracene (BaA) 1,87 0,12
Chrysene (Chr) 0,81 0,17
Benzo [b]fluoranthene (BbF) 0,81 0,13 Benzo [k]fluoranthene (BkF) 0,14 0,05
Benzo [a]pyrene (BaP) 1,42 0,13
Dibenz [a,h]anthracene (DBA) 0,33 - Indeno [1,2,3- cd]pyrene (IDP) 0,58 -
Nguồn: Số liệu phân tích (2018) và Kim Oanh (2011)
Nghiên cứu của tác giả Kim Oanh cho kết quả hệ số phát thải của một số PAHs thấp hơn hệ số phát thải của nghiên cứu này rất nhiều. Tuy nhiên do nghiên cứu thực hiện với số lượng mẫu n=4 nên có sự sai khác so với nghiên cứu này (n=14) khi tính toán thống kê. Một nguyên nhân dẫn đến sự sai khác nữa là các yếu tố điều kiện thời tiết và bố trí thí nghiệm giữa các nước cũng có sự khác
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Việt Nam California Hoa kỳ
IDP DBA BaP BkF BbF Chr BaA Pyr Flu
nhau. Ví dụ ở nghiên cứu ở Thái Lan việc đốt rơm rạ sẽ được trải rộng trên cánh đồng sau khi thu hoạch, dẫn đến kích thước các đống đốt giữa nghiên cứu này và nghiên cứu ở Thái Lan có sự khác biệt. Hàm lượng carbon trong nghiên cứu này là 39,11% ít hơn trong nghiên cứu tại Thái Lan là 49%, đây cũng được cho là nguyên nhân dẫn đến hệ số phát thải PAHs giữa hai nghiên cứu khác nhau.
4.2. ƯỚC TÍNH MỨC ĐỘ PHÁT THẢI PAHs TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT RƠM RẠ TẠI ĐÔNG ANH RƠM RẠ TẠI ĐÔNG ANH
4.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội Đông Anh
4.2.1.1. Điều kiện tự nhiên Đông Anh
Vị trí địa lý
Đông Anh là huyện ngoại thành nằm ở vị trí cửa ngõ phía Bắc của Thủ đô Hà Nội với diện tích tự nhiên 18.213,9ha (182,14 km2). Đông Anh có ranh giới tự nhiên với các quận/huyện khác của Hà Nội chủ yếu là các con sông, đó là sông Hồng, sông Đuống ở phía Nam huyện, là ranh giới giữa Đông Anh với khu vực nội thành và sông Cà Lồ ở phía Bắc huyện, là ranh giới giữa Đông Anh với huyện Sóc Sơn. Cụ thể địa giới hành chính của huyện Đông Anh được xác định như sau:
+ Phía Bắc giáp huyện Sóc Sơn, Hà Nội.
+ Phía Nam giáp huyện Từ Liêm, quận Tây Hồ và quận Long Biên, Hà Nội. + Phía Đông Bắc giáp huyện Yên Phong và Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; phía Đông Nam giáp huyện Gia Lâm, Hà Nội.
+ Phía Tây giáp huyện Mê Linh, Hà Nội.
Địa hình
Đông Anh nằm trong châu thổ Sông Hồng thuộc đồng bằng Bắc Bộ. Địa hình của Đông Anh tương đối bằng phẳng, độ dốc thoải dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Cốt đất trung bình của Đông Anh từ +7 đến +8m so với mực nước biển.
Các xã có địa hình cao (đất vàn và vàn cao) nằm ở phía Tây Bắc của huyện (giáp với huyện Sóc Sơn và huyện Mê Linh), như Bắc Hồng, Nam Hồng, Nguyên Khê, Xuân Nộn. Cốt đất cao nhất huyện là +14m, tại khu vực xã Nguyên Khê và một phần xã Xuân Nộn. Tỷ lệ diện tích đất cao chiếm 13,4%, tỷ lệ diện tích đất vàn chiếm 56,2% tổng diện tích toàn huyện.
Các xã có địa hình tương đối thấp (trũng) nằm ở phía Đông Nam của huyện (giáp với huyện Gia Lâm và tỉnh Bắc Ninh), như Mai Lâm, Cổ Loa, Dục Tú,
Liên Hà, Vân Hà. Cốt đất thấp nhất huyện là +3,5m, tại khu vực lòng sông Thiếp và một số xã kể trên. Tỷ lệ diện tích đất trũng chiếm 30,4% diện tích toàn huyện.
Đặc điểm địa hình trên là yếu tố quan trọng để định hình sự phát triển nông nghiệp, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi và quy hoạch các vùng chuyên canh sản xuất: vùng đất cao nên tập trung trồng cây ăn quả, vùng đất vàn trồng rau, hoa; vùng trũng trồng lúa hoặc cải tạo để nuôi trồng thủy sản.